Diferencias interanuales e interespecíficas en la deriva de huevos y larvas lecitotróficas en el Mar de Norte: aproximación a través de un modelo biofísico
DOI:
https://doi.org/10.3989/scimar.2009.73s1023Palabras clave:
IBMs, peces marinos, estrategias ecológicas, dispersión, temperatura, corrientes marinasResumen
En este trabajo utilizamos un modelo 3-D físico-biológico y un análisis de dispersión del núcleo para investigar las diferencias interespecíficas e interanuales en las trayectorias de la deriva de huevos y larvas lecitotróficas de la solla (Pleuronectes platessa), el bacalao Atlántico (Gadus morhua), el espadín (Sprattus sprattus) y el jurel (Trachurus trachurus) en el Mar del Norte. En esta región, las especies estudiadas muestran distintos picos de distintos desoves en el tiempo: invierno boreal, invierno tardío/primavera temprana, primavera tardía/verano temprano y mitad del verano, respectivamente, aunque comparten las mismas zonas de desove. Las simulaciones efectuadas corresponden a tres de estas zonas: Dogger Bank, Southern Bight y German Bight. Los resultados mostraron diferencias interanuales en la temperatura experimentada por las larvas, en el área de dispersión y en el patrón de distribución al final del estadio lecitotrófico, que fueron más evidentes en el bacalao Atlántico, en comparacion con el espadín. Así mismo, estos factores estuvieron correlacionados con la Oscilación del Atlántico Norte. La progenie del espadín, además, mostró la mayor variación interanual en la distancia de dispersión, siendo hasta 10 veces mayor, aunque la distancia absoluta alcanzada fue relativamente modesta (~2-30 km) en comparación con la observada para el bacalao Atlántico (~20-130 km). Nuestros resultados subrayan la compleja interacción que existe, durante los estadios tempranos del desarrollo de peces marinos, entre las estrategias ecológicas específicas de las distintas especies y el impacto de la variabilidad de los factores físicos, modulados a su vez por el clima.
Descargas
Citas
Alheit, J., R. Voss, V. Mohrholz and R. Hinrichs. – 2007. Climate drives anchovies and sardines into North Sea. GLOBEC Newsletter, 13(2): 77-78.
Backhaus, J.O. – 1985: A three-dimensional model for the simulation of shelf sea dynamics. Deutsche Hydrographische Zeitschrift, 38: 165-187. doi:10.1007/BF02328975
Beaugrand, G., K.M. Brander, J.A. Lindley, S. Souissi and P.C. Reid. – 2003. Plankton effect on cod recruitment in the North Sea. Nature, 426:661-664. doi:10.1038/nature02164 PMid:14668864
Beare, D., F. Burns, A. Greig, E.G. Jones, K. Peach, M. Kienzle, E. McKenzie and D.G. Reid. – 2004. Long-term increases in prevalence of North Sea fishes having southern biogeographic affinities. Mar. Ecol. Prog. Ser., 284: 269-278. doi:10.3354/meps284269
Coombs, S.H., J.H. Nichols and C.A. Fosh. – 1990. Plaice eggs (Pleuronectes platessa) in the southern north sea: abundance, spawning area, vertical distribution, and buoyancy. ICES J. Mar. Sci., 47(2):133-139. doi:10.1093/icesjms/47.2.133
Coombs, S.H., G. Boyra, L.D. Rueda, A. Uriarte, M. Santos, D.V.P. Conway and N.C. Halliday. – 2004. Buoyancy measurements and vertical distribution of eggs of sardine (Sardina pilchardus) and anchovy (Engraulis encrasicolus). Mar. Biol., 145:959-970. doi:10.1007/s00227-004-1389-4
Cushing, D.H. – 1969. The regularity of the spawning season of some fishes. J. Cons. Int. Explor. Mer., 33: 81-92.
Daan, N., H. Gislason, J.G. Pope and J.C. Rice. – 2005. Changes in the North Sea fish community: evidence of indirect effects of fishing? ICES J. Mar. Sci., 62: 177-188. doi:10.1016/j.icesjms.2004.08.020
Daewel, U., M.A. Peck, W. Kühn, M.A. St. John, I. Alekseeva and C. Schrum. – 2008. Coupling ecosystem and individual-based models to simulate the influence of environmental variability on potential growth and survival of larval sprat (Sprattus sprattus L.) in the North Sea. Fish. Oceanogr., 17: 333-351. doi:10.1111/j.1365-2419.2008.00482.x
Dickmann, M. – 2005. Feeding ecology of sprat (Sprattus sprattus L.) and sardine (Sardina pilchardus W.) larvae in the Baltic Sea and in the North Sea. Doctor rerum naturalium, Univ. Rostock, Rostock, Germany, 1-97.
Edwards, K.P., J.A. Hare, F.E. Werner and H. Seim. – 2007. Using 2-dimensional dispersal kernels to identify the dominant influences on larval dispersal on continental shelves. Mar. Ecol. Prog. Ser., 352: 77-87. doi:10.3354/meps07169
Ellertsen, B., P. Fossum, P. Solemdal and S. Sundby. – 1989. Relation between temperature and survival of eggs and first-feeding larvae of northeast Arctic cod (Gadus morhua L.). Rapp. P.V. Reun. Cons. Int. Explor. Mer., 191: 209-219.
Floeter, J. – 2005. An investigation of key processes affecting trophic interactions in the North Sea fish assemblage and their significance for multi species fisheries assessment. Ph. D Thesis, Univ. Hamburg.
Fox, C.J., A.J. Geffen and R.D.M. Nash. – 2003. Temperature-dependent development rates of plaice (Pleuronectes platessa L.) eggs from the Irish Sea. J. Plankton Res., 25: 1319-1329. doi:10.1093/plankt/fbg099
Fox, C.J., M. Taylor, M. Dickey-Collas, P. Fossum, G. Kraus, N. Rohlf, P. Munk, C.J.G. van Damme, L.J. Bolle, D.L. Maxwell, J. Peter and P.J. Wright. – 2008. Mapping the spawning grounds of North Sea cod (Gadus morhua) by direct and indirect means. Proc. R. Soc. B, 275: 1543-1548. doi:10.1098/rspb.2008.0201 PMCid:2602663
Geffen, A.J., C.J. Fox and R.D.M. Nash. – 2006. Temperature-dependent development rates of cod Gadus morhua eggs. J. Fish Biol., 69: 1060-1080. doi:10.1111/j.1095-8649.2006.01181.x
Harden-Jones, F.R. – 1968. Fish Migration. Edward Arnold, London.
Harding, D, J.H. Nichols and D.S. Tungate. – 1978. The spawning of the plaice (Pleuronectes platessa L.) in the southern North Sea and English Channel. Rapp. P.V. Reun. Cons. Int. Explo. Mer., 172:102-113 499
Heath, M.R. – 2005. Changes in the structure and function of the North Sea fish foodweb, 1973-2000, and the impacts of fishing and climate. ICES J. Mar. Sci., 62(5): 847-868. doi:10.1016/j.icesjms.2005.01.023
Hoarau, G., A.D. Rijnsdorp, H.W. Van der Veer, W.T. Stam and J.L. Olsen. – 2002. Population structure of plaice (Pleuronectes platessa L.) in northern Europe: microsatellites revealed large-scale spatial and temporal homogeneity. Mol. Ecol., 11: 1165-1176. doi:10.1046/j.1365-294X.2002.01515.x PMid:12074724
Houde, E.D. – 2008. Emerging from Hjort’s shadow. J. Northw. Atl. Fish. Sci., 41: 53-70. doi:10.2960/J.v41.m634
Hunter, E., J.D. Metcalfe and J.D. Reynolds. – 2003. Migration route and spawning area fidelity by North Sea plaice. Proc. R. Soc. Lond. B, 270: 2097-2103. doi:10.1098/rspb.2003.2473 PMCid:1691483
ICES. – 2005. Spawning and life history information for North Atlantic cod stocks. ICES Coop. Res. Rep. 274: 1-152.
ICES. – 2007. Report of the working group on the assessment of mackerel, horse mackerel, sardine and anchovy (WGMHSA). ICES CM 2007/ACFM: 31.
Iles, T.D. and M. Sinclair. – 1982. Atlantic herring: stock discreteness and abundance. Science, 215: 627-633. doi:10.1126/science.215.4533.627 PMid:17842372
Iversen, S.A.D., M. Skogen and E. Svendsen. – 2002. Availability of horse mackerel (Trachurus trachurus) in the north-eastern North Sea, predicted by the transport of Atlantic water. Fish. Oceanogr., 11(4): 245-250. doi:10.1046/j.1365-2419.2002.00204.x
Jordaan, A.D. and L.J. Kling. – 2003. Determining the optimal temperature range for Atlantic cod (Gadus morhua) during early life. In: H.I. Browman and A.B. Skiftesvik. (eds.), The Big Fish Bang, pp. 45-62. Institute of Marine Research, Bergen.
Kalnay, E., M. Kanamitsu, R. Kistler, W. Collins, D. Deaven, L. Gandin, M. Iredell, S. Saha, G. White, J. Woollen, Y. Zhu, M. Chelliah, W. Ebisuzaki, W. Higgins, J. Janowiak, K.C. Mo, C. Ropelewski, J. Wang, A. Leetmaa, R. Reynolds, R. Jenne and D. Joseph. – 1996. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bull. Amer. Meterol. Soc., 77(3): 437-471. doi:10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2
Kanstinger, P. and M.A. Peck. – 2009. Co-occurrence of European sardine (Sardina pilchardus), anchovy (Engraulis encrasicolus) and sprat (Sprattus sprattus) larvae in southern North Sea habitats: Abundance, distribution and biochemical-based condition. Sci. Mar., 73S1: 141-152.
Kiørboe, T., P. Munk, K. Richardson, V. Christensen and H. Paulsen. – 1988. Plankton dynamics and larval herring growth, drift and survival in a frontal area. Mar. Ecol. Prog. Ser., 44: 205-219. doi:10.3354/meps044205
Knutsen, H., C. André, P.E. Jorde, M.D. Skogen, E. Thuróczy and N.C. Stenseth. – 2004. Transport of North Sea cod larvae into the Skagerrak coastal populations. Proc. R. Soc. Lond. B, 271: 1337-1344. doi:10.1098/rspb.2004.2721 PMCid:1691739
Lam, T.J. – 1983. Environmental influences on gonadal activity in fish. In: W.S. Hoar, D.J. Randall and E.M. Donaldson (eds.), Fish Physiology, pp. 65-116.vol. IXB. Academic Press, New York.
Lawson, G.L. and G.A. Rose. – 2000 Small-scale spatial and temporal patterns in spawning of Atlantic cod (Gadus morhua) in coastal Newfoundland waters. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 57: 1011-1024. doi:10.1139/cjfas-57-5-1011
Miller, T.J. – 2007. Contribution of individual-based coupled physical–biological models to understanding recruitment in marine fish populations. Mar. Ecol. Prog. Ser., 347: 127-138. doi:10.3354/meps06973
Munk, P. – 1993. Differential growth of larval sprat Sprattus sprattus across a tidal front in the eastern North Sea. Mar. Ecol. Prog. Ser., 99: 17-27. doi:10.3354/meps099017
Munk, P., P.O. Larsson, D.S. Danielssen, E. Moksness. – 1999. Variability in frontal zone formation and distribution of gadoid fish larvae at the shelf break in the northeastern North Sea. Mar. Ecol. Prog. Ser., 177: 221-233. doi:10.3354/meps177221
Nissling, A. – 2004. Effects of temperature on egg and larval survival of cod (Gadus morhua) and sprat (Sprattus sprattus) in the Baltic Sea - implications for stock development. Hydrobiologia, 514: 115-123. doi:10.1023/B:hydr.0000018212.88053.aa
Perry, A.L., P.J. Low, J.R. Ellis and J.D. Reynolds. – 2005. Climate change and distribution shifts in marine fishes. Science, 308: 1912-1915. doi:10.1126/science.1111322 PMid:15890845
Petereit, C., H. Haslob, G. Kraus and C. Clemmesen. – 2008. The influence of temperature on the development of Baltic Sea sprat (Sprattus sprattus) eggs and yolk sac larvae. Mar. Biol., 154: 295-306. doi:10.1007/s00227-008-0923-1
Pipe, R.K. and P. Walker. – 1987. The Effect of temperature on development and hatching of scad, Trachurus trachurus L., eggs. J. Fish Biol., 31: 675-682. doi:10.1111/j.1095-8649.1987.tb05270.x
Pohlmann, T. – 1996. Predicting the thermocline in a circulation model of the North Sea. Part I: Model description, calibration, and verification. Cont. Shelf Res., 16: 131-146. doi:10.1016/0278-4343(95)90885-S
Pohlmann, T. – 2006. A meso-scale model of the central and southern North Sea: consequences of an improved resolution. Cont. Shelf Res., 26: 2367-2385. doi:10.1016/j.csr.2006.06.011
Preisendorfer, R.W. – 1988. Principal Component Analysis in Meteorology and Oceanography, Elsevier Science Publishers BV
Reid, P.C., M. Borges, E. Svendsen. – 2001. A regime shift in the North Sea circa 1988 linked to changes in the North Sea horse mackerel fishery. Fish. Res., 50: 163-171. doi:10.1016/S0165-7836(00)00249-6
Riegman, R., F. Cohjn, J.F.P. Malschaert, H.T. Kloosterhuis and G.C. Cadee. – 1990. Assessment of growth rate limiting nutrients in the North Sea by the use of nutrient-uptake kinetics. Neth. J. Sea Res., 26: 53-60. doi:10.1016/0077-7579(90)90055-L
Rijnsdorp A., M.A. Peck, G.H. Engelhard, C. Möllmann and J.K. Pinnegar. – 2009. Resolving the effect of climate change on fish populations. ICES J. Mar. Sci., (in press) doi:10.1093/icesjms/fsp056
Rogers, S., R. Stocks and A. Newton. – 2001. North Sea Fish and Fish. Tech. Rep., 003: 1-72.
Ryland, J.S. and J.H. Nichols. – 1975. Effect of temperature on the embryonic development of the plaice Pleuronectes platessa. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 18: 121-137. doi:10.1016/0022-0981(75)90069-6
Sims, D.W., V.J. Wearmouth, M.J. Genner, A.J. Southward and S.J. Hawkins. – 2005. Low-temperature-driven early spawning migration of a temperate marine fish. J. Animal Ecol., 73: 333-341. doi:10.1111/j.0021-8790.2004.00810.x
Thompson, B.M., S.P. Milligan and J.H. Nichols. – 1981. The development rates of sprat (Sprattus sprattus L.) eggs over a range of temperatures. ICES Council Meeting., 1981/H:15.
Visser, A.W. – 1997. Using random walk models to simulate the vertical distribution of particles in a turbulent water column. Mar. Ecol. Prog. Ser., 158: 275-281. doi:10.3354/meps158275
von Westernhagen, H. – 1970. Erbrütung der Eier von Dorsch (Gadus morhua), Flunder (Pleuronectes flesus) und Scholle (Pleuronectes platessa) unter kombinierten Temperatur- und Salzgehaltsbedingungen. Helgoländer wiss. Meeresunters., 21: 21-102.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2009 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.